Применение информации из текста физического содержания · 63 задания
- Задание №18№18
Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть воском? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 90 с? Ответ поясните.
Звук
- Задание №18№18
Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света, например уличный фонарь, если его рассматривать сквозь туманную дымку?…
Дисперсия света
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). Для механизма электризации, описанного в те…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
Эффект Доплера справедлив и для звуковых волн. Изменяется ли, и если изменяется, то как, высота тона звукового сигнала поезда при его удалении от набл…
Звук
- Задание №18№18
Зависит ли, и если зависит, то как, глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова при прочих равных условиях? Ответ поясните.
Виды теплопередачи
- Задание №18№18
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротково…
Электромагнитные волны
- Задание №18№18
Можно ли лёд, находящийся в состоянии, соответствующем точке А на диаграмме, перевести в пар, минуя жидкое состояние? Ответ поясните.
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №18№18
Можно ли, используя флотацию, сделать так, чтобы пустая порода всплывала вверх, а крупицы руды оседали на дно? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
На рисунке представлены экспериментальные данные о выбросах оксида углерода и смертности от болезней сердца и органов дыхания в течение нескольких лет…
Явления в природе
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). В случае механизма электризации, описанного…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
На рисунке представлены процессы нагревания с переходом в жидкое состояние для четырёх веществ, первоначально находившихся в твёрдом состоянии. Какой…
Основные положения МКТ
Может ли дельфин, используя сигнал частотой 100 кГц, обнаружить находящегося впереди моллюска размером 10 мм? Скорость звука в воде принять равной 1500 
. Ответ поясните.
Слух дельфинов
Среди всех систем организма дельфина одна из самых интересных – слуховая. Основные сведения об окружающей обстановке дельфин получает с помощью слуха. При этом он использует эхолокацию: анализирует эхо, возникающее при отражении издаваемых им звуков от окружающих предметов. Эхо даёт точные сведения не только о положении предметов, но и об их величине, форме, материале, т.е. позволяет дельфину создать картину окружающего мира не хуже или даже лучше, чем с помощью зрения. Дельфины воспринимают акустические колебания с частотами почти
в 10 раз выше, чем те, которые может различить человек (см. рисунок 1). Они способны слышать и звуки, мощность которых в 10–30 раз ниже доступных слуху человека.
Рисунок 1. Диапазоны звуковых частот, воспринимаемых различными животными и человеком
Ультразвуковые сигналы, посылаемые дельфином, представляют собой последовательность коротких импульсов (щелчков), имеющих длительность порядка 0,01–0,1 мс.
Для того, чтобы сигнал был отражён препятствием, минимальный линейный размер этого препятствия должен быть не меньше длины волны посылаемого звука. Кроме того, использование ультразвуковых сигналов связано с тем, что ультразвуковая волна имеет острую направленность излучения, что очень важно для эхолокации, и намного медленнее затухает при распространении в воде.
Решение
Решение.
Для решения задачи необходимо сравнить размер препятствия (моллюска) с длиной звуковой волны, которую испускает дельфин. Согласно условию задачи, для того чтобы сигнал отразился от предмета, минимальный линейный размер этого предмета должен быть не меньше длины волны посылаемого звука: L≥λ.
Дано:
ν=100 кГц=100⋅103 Гц
L=10 мм=0,01 м
v=1500 м/с
------------------
Может ли обнаружить? — ?
Физические законы и формулы:
Длина волны λ связана со скоростью распространения волны v и её частотой ν формулой:
v=λ⋅ν
Отсюда рабочая формула для расчёта длины волны:
λ=νv
Вычисления:
Подставим числовые значения в формулу:
λ=100⋅103 Гц1500 м/с=1000001500 м=0,015 м
Переведём полученный результат в миллиметры для удобства сравнения:
λ=0,015⋅1000 мм=15 мм
Анализ результата:
Сравним размер моллюска L=10 мм и длину волны λ=15 мм.
Мы видим, что 10 мм<15 мм, то есть L<λ.
Так как размер моллюска меньше длины звуковой волны, условие отражения сигнала не выполняется. Звуковая волна будет огибать такое препятствие (явление дифракции), и эхо не возникнет.
Ответ: Нет, не может, так как размер моллюска (10 мм) меньше длины звуковой волны (15 мм).
Источник: ФИПИ